L'energia solar és de les més demandades al món les energies renovables. Tot i això, continua tenint el mateix problema que la resta de les energies renovables: el seu emmagatzematge. En aquest cas, parlarem de les bateries solars de liti per poder emmagatzemar lenergia que es genera dels panells fotovoltaics. Aquestes bateries tenen unes característiques força interessants que fan la feina molt més senzilla.
Per això, dedicarem aquest article a explicar-te tot el que necessita saber sobre les bateries solars de liti, com funcionen i quins són els seus avantatges.
Què són les bateries solars de liti
Les cel·les solars són elements que permeten emmagatzemar lenergia elèctrica generada mitjançant lús de panells solars. Aquest tipus de bateries fotovoltaiques d'autoconsum estan destinades a utilitzar l'energia en qualsevol moment, especialment quan la instal·lació fotovoltaica no està en funcionament.
Hi ha molts tipus de bateries per a instal·lacions solars, cadascuna amb diferents característiques i tecnologies, per la qual cosa cal entendre la mida, la capacitat i la potència requerida perquè una instal·lació de panells solars funcioni correctament i aprofiti al màxim l'energia. Doncs amb aquestes podràs carregar la bomba hidràulica del cotxe o casa.
Tipus de bateries utilitzades a l'energia solar
- Monocèl·lules: Són ideals per a petites instal·lacions fotovoltaiques aïllades sense motors. Són bateries de plom àcid que són barates i senzilles.
- Bateries de Cicle Profund: Més grans i pesades, amb el mateix cicle que una sola cel·la, són ideals per a unitats de consum mitjà i llarga vida útil.
- Cel·les AGM: tenen la particularitat de fixació d'electròlit i vàlvula de regulació de gas, són cel·les hermèticament segellades i no requereixen cap tipus de manteniment, són molt resistents a les vibracions i estan dissenyades per a petites instal·lacions fotovoltaiques.
- Bateries Fixes: Tenen una llarga vida útil i estan dissenyades per a unitats de llarga durada.
- Bateries de liti: no emeten gas, són molt lleugeres, no es veuen afectades quan estan completament descarregades i ocupen molt poc espai.
El liti és un metall alcalí, inflamable, tou, mal·leable, platejat i lleuger, i es caracteritza per una corrosió molt ràpida al contacte amb l'aire. El liti és present a l'escorça terrestre en 65 parts per milió i no es pot submergir en aigua. Aquestes bateries solars de liti són les que tenen càrrega ràpida, més vida útil i més densitat energètica.
També conegudes com a bateries d'ions de liti o «liti-ió», utilitzen una sal de liti com a electròlit, que aconsegueix alliberar electrons i, mitjançant una reacció química, són capaços demmagatzemar i alliberar energia elèctrica. Les bateries de liti són una alternativa excel·lent a les instal·lacions fotovoltaiques amb altes demandes energètiques que requereixen molta autonomia al llarg del dia i menor radiació solar. Aquest tipus de bateria de panells solars pot ser modular i es pot interconnectar segons les necessitats i els canvis en els hàbits de consum de la llar.
Tipus de bateries solars de liti
Les bateries de liti són els acumuladors de més vida útil, amb baixa taxa dautodescàrrega, bona profunditat de descàrrega i sense efecte memòria, ja que poden emmagatzemar la meitat de la càrrega sense danyar la bateria de liti. Tenen 3 vegades la capacitat energètica de les bateries convencionals i suporten majors taxes de corrent.
A més, són de qualitat extraordinària a altes tensions, ja que alguns models operen en un rang variable d'uns 300 a 450 V, aconseguint reduir els corrents circulants per evitar escalfaments o pèrdues de cablejat, entre altres desavantatges.
Les tecnologies BMS (Battery Management Systems) són elements de seguretat que han de tenir les bateries de liti per evitar accidents durant el seu ús, per la qual cosa són molt recomanables per als sistemes solars, és important destacar 3 components essencials a les instal·lacions de bateries de liti .
Actualment hi ha tres tipus de bateries:
- Bateries de Liti/Òxid de Cobalt: Un dels seus principals avantatges és la seva alta densitat energètica i la seva durabilitat excel·lent.
- Bateria d'òxid de liti/magnesi: té un alt nivell de seguretat, però no se'n recomana encaridament l'ús a altes temperatures.
- Bateria de fosfat de ferro/liti: a més de més de 2000 cicles, té el millor rendiment de seguretat i és una bateria de fosfat de ferro i liti amb una llarga vida útil.
- Bateries de Liti Cilíndriques/Tubulars: Són d'Ion Litio i es coneixen com a bateries de Polímer de Litio.
- Bateries de Liti de Polímer de Liti Planes: També són bateries de Polímer de Liti.
- Bateries de Liti amb Inversor: Són l'últim avenç tecnològic, són bateries de Litio amb un inversor intern que pot treballar en paral·lel amb la bateria, cosa que els permet funcionar com a bateria i inversor d'energia en espais reduïts.
Avantatges
En comparació amb les bateries de plom-àcid tradicionals, les bateries de ions de liti tenen els següents avantatges:
- Alta densitat denergia: emmagatzema més energia amb menys pes. Les bateries d'ions de liti poden estalviar fins a un 70% d'espai i un 70% de pes en comparació de les de plom àcid. Tots aquests són molt útils, especialment per a l'emmagatzematge i el transport de bateries.
- Les bateries de ions de liti requereixen poc manteniment (a penes) i són més resistents a les descàrregues irregulars.
- No emeten gasos tòxics i contaminants.
- Alta corrent de càrrega.
- Triguen menys a carregar-se
- Alta corrent de descàrrega. Es poden descarregar ràpidament sense pèrdua de vides.
- Bateria de llarga durada. Sis vegades superior a les tradicionals.
- Dura uns 15 anys.
- Alta eficiència entre càrrega i descàrrega. Molt poca pèrdua denergia a causa de la generació de calor.
- Major potència contínua disponible.
- Gairebé no tenen autodescàrrega.
- La bateria de plom-àcid mai no s'ha d'estendre després que hagi començat la instal·lació, ja que la vida útil de la bateria nova s'escurçarà al mateix nivell que la vida útil de la bateria antiga.
- Les bateries de liti es poden allargar en qualsevol moment, i les noves bateries allargades no són cap problema.
- Es poden connectar bateries de liti en paral·lel per augmentar-ne la capacitat. Tingues en compte que la resta de bateries no s'han de connectar en paral·lel ja que això escurçarà dràsticament la seva vida útil.
- Una bateria de plom-àcid perd el cicle de vida (durada) si es descarrega per sota del 50% del seu estat de càrrega (profunditat de descàrrega = DOD) o es descarrega molt ràpidament.
- Les bateries de ions de liti, per altra banda, es poden descarregar fins aproximadament un 80% DOD i més ràpid que les bateries de plom-àcid sense perdre la vida útil. Els nous poden fins i tot tenir 100% DOD.
Desavantatges de les bateries de liti
- El preu més alt
- Necessiten un controlador o encarregat per regular la càrrega i descàrrega. En aquest regulador se sol incloure un inversor i un regulador.
- Sovint se'ls anomena «inversors híbrids».
- Problemes de reciclatge.
- Dependència del liti a alguns països.
Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre les bateries solars de liti i les seves característiques.